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Bruxelles Environnement
Évaluation des impacts environnementaux dans
l’environnement bâti : Analyse du Cycle de Vie – Partie 1
Damien TRIGAUX KU LEUVEN
Formation Bâtiment Durable :
Rénovation durable: aperçu
ÉVALUATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DANS L’ENVIRONNEMENT BÂTI
ANALYSE DU CYCLE DE VIE (ACV) - LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
DAMIEN TRIGAUX | Opleiding Duurzame Gebouwen | Leefmilieu Brussel | 02.04.15
3 PLAN DE l 'EXPOSÉ
1. INTRODUCTION Multiplicité de labels “durables” Report possible des impacts
2. LIFE CYCLE ASSESSMENT / ANALYSE DU CYCLE DE VIE Définition Méthodologie Normes et standards
3. LCA/ACV APPLIQUEE A LA CONSTRUCTION Matériaux de construction Eléments de construction Bâtiments Quartiers
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4 INTRODUCTION | MULTIPLICITÉ DE LABELS DURABLES
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5 INTRODUCTION | MULTIPLICITÉ DE LABELS DURABLES
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6 INTRODUCTION | MULTIPLICITÉ DE LABELS DURABLES
Bâtiment zéro-énergie
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7 INTRODUCTION | MULTIPLICITÉ DE LABELS DURABLES
Neutre en CO2
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8 INTRODUCTION | MULTIPLICITÉ DE LABELS DURABLES
Objet autonome
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9 INTRODUCTION | MULTIPLICITÉ DE LABELS DURABLES
Eco-quartier
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10 INTRODUCTION | MULTIPLICITÉ DE LABELS DURABLES
Essentiellement centrés sur l’énergie et le CO2 pendant la phase d’utilisation
Etape importante étant donné que la réduction de consommation d’énergie pendant
l’utilisation du bâtiment était la première priorité
Danger de “report des impacts” vers
- D’autres effets sur l’environnement que les changements climatiques
- D’autres phases du cycle de vie
Nécessité d’une approche holistique
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11 INTRODUCTION | REPORT POSSIBLE DES IMPACTS
0%
50%
100%
150%
200%
250%
300%
350%
current common practice
passive house
passive house improved
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12 INTRODUCTION | REPORT POSSIBLE DES IMPACTS
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13 PLAN DE l 'EXPOSÉ
1. INTRODUCTION Abondance de labels de durabilité Report possible des impacts
2. LIFE CYCLE ASSESSMENT / ANALYSE DU CYCLE DE VIE Définition Méthodologie Normes et standards
3. LCA/ACV APPLIQUEE A LA CONSTRUCTION Matériaux de construction Eléments de construction Bâtiments Quartiers
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14 LIFE CYCLE ASSESSMENT | DÉFINITION
Définition: “the compilation and evaluation of the inputs, outputs and potential environmental impacts of a product system throughout its life cycle” (ISO 2006, p. 2).
• cradle-to-grave
• Limité aux impacts sur l’environnement (1 des 3 piliers du développement durable)
• Seulement les effets sur
l’environnement global et régional
• Les effets ayant de faibles probabilités de se produire ne sont pas pris en compte
[Oberg]
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15 LIFE CYCLE ASSESSMENT | DÉFINITION
CYCLE DE VIE DES BÂTIMENTS
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16 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
RÉSUMÉ DE LA MÉTHODOLOGIE
Définition Des objectifs
et du champ
Inventaire
Analyse
d’impact
Interpretatie Interprétation Applications
[ISO 14044]
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17 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
OBJECTIFS ET CHAMP DE L’ÉTUDE Fonction et unité fonctionnelle
Quoi comparer?
• Matériaux isolants
par kg? mais autre masse volumique et autre valeur λ
par unité de résistance thermique
• Peinture
par litre? Mais autre pouvoir couvrant (litre/m²), autre durée de vie (m²/jaar)
par m² et par année de protection
• Paroi par m²
• Bâtiment par m² de surface au sol, par habitant, par poste de travail
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18 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
OBJECTIFS ET CHAMP DE L’ÉTUDE Limites du système – décomposition en processus Illustration – laine de verre
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ENTRÉES SORTIES
- énergie - ressources - utilisation du sol
- émissions - déchets - atteintes au paysage
INVENTAIRE (LCI)
LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
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20 LIFE CYCLE ASSESSMENT | METHODOLOGIE
INVENTAIRE (LCI) Illustration – laine de verre
fusion fibrage manipulation Total
Particulates 29 1.176 24 1.229
CO 5.2 5.2
CO2 220 220
H2S 58 58
SO2 2 2
Fluoride 1 1
Chloride 58 58
Phenol 109 2 111
formaldehyde 65 4 69
NH3 654 370 1.024
Émissions
(en mg/kg laine minérale)
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21 LIFE CYCLE ASSESSMENT | METHODOLOGIE
ENTRÉES SORTIES
- énergie - ressources - utilisation du sol
- émissions - déchets - atteintes au paysage
impact
ANALYSE D’IMPACT(LCIA)
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22 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
Émission Changements climatiques
Acidification
CO2 OUI NON
CH4 OUI NON
SO2 NON OUI
NOx NON OUI
Émission Changements climatiques
Acidification
CO2 1 0
CH4 25 0
SO2 0 1.31
NOx 0 0.74
ANALYSE D’IMPACT (LCIA)
ÉTAPES OBLIGATOIRES
1. Choix des catégories d’impacts environnementaux
2. Classification
• Quelles émissions ont quelles conséquences?
• Quelles sont les conséquences de l’extraction des ressources?
3. Caractérisation
• Quel est le degré de contribution à chaque impact?
ÉTAPES OPTIONNELLES
4. Normalisation
5. Pondération
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23 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
ANALYSE D’IMPACT (LCIA) Méthodes MIDPOINT – catégories d’impacts les plus importants:
1. Changements climatiques 2. Destruction de la couche d’ozone 3. Acidification 4. Eutrophisation 5. Formation d’agents photo-oxydants (ozone troposphérique) 6. Émissions de substances toxiques 7. Rayonnements ionisants (effets radioactifs) 8. Smog hivernal et substances inorganiques dans l’air 9. Substances cancérigènes 10. Épuisement des ressources 11. Eau douce 12. Utilisation des sols
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24 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
ANALYSE D’IMPACT (LCIA) Méthodes ENDPOINT – Eco-Indicator 99:
1. Épuisement des ressources 2. Impacts sur les écosystèmes 3. Impacts sur la santé humaine
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25 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
NORMALISATION
Par exemple: Quelle est l’importance de l’impact par rapport à l’impact d’un Européen moyen?
même unité de mesure pour différents impacts
Par exemple Eco-indicator 99 (perspective hiérarchiste ): - santé humaine: 1.55 E-02 DALY/an/Européen - épuisement des ressources: 5.94 E+03 MJ/an/Européen - qualité des écosystèmes: 5.13 E+03 PDF.m2.yr /an/Européen
L’impact environnemental du produit est comparé avec un impact de référence
ANALYSE D’IMPACT (LCIA)
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26 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
HH: 40%
QE: 40%
DR: 20% écopoints
ANALYSE D’IMPACT (LCIA) PONDÉRATION • Avantages
Rendre plus compréhensible Améliorer la communication Nécessaire pour la prise de décision dans le cas de résultats contradictoires pour différents
indicateurs
• Désavantage: subjectif illustration Eco-Indicator 99
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27
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
asp1 asp2 asp3 asp4 asp5 asp6
A
B
LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
0
2
4
6
8asp1
asp2
asp3
asp4
asp5
asp6
A
B
INTERPRÉTATION
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28 LIFE CYCLE ASSESSMENT | MÉTHODOLOGIE
APPLICATIONS 1. Prise de décisions:
Définition de stratégie Politique industrielle Innovation de produits
2. Mesure des performances 3. Marketing 4. Environnemental Product Declarations (EPDs) 5. ...
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29 LIFE CYCLE ASSESSMENT | NORMES ET STANDARDS
APERÇU DES STANDARDS ET GUIDES LCA
Hiérarchie des méthodes
ISO 14040 and ISO 14044
ILCD Handbook
Environmental Footprint
Augmentation de
• reproductibilité
• comparabilité
• cohérence
Par l’intégration de
• Détails techniques
• Choix qui limitent la variabilité
• Règles précises
ILCD: International
Reference Life Cycle Data System
Category/ Sector Rules PEFCR: PEF Category Rules
OEFSR: OEF Sector Rules
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30 LIFE CYCLE ASSESSMENT | NORMES ET STANDARDS
APERÇU DES STANDARDS LCA- SECTEUR DE LA CONSTRUCTION
ISO EN
Zie LCA methode
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31 LIFE CYCLE ASSESSMENT | NORMES ET STANDARDS
CEN standaard Titel
EN15643-1:2010 Sustainability of construction works - Sustainability assessment of buildings - Part 1: General framework
EN15643-2:2011 Sustainability of construction works - Assessment of buildings - Part 2: Framework for the assessment of environmental performance
EN15643-3:2012 Sustainability of construction works - Assessment of buildings - Part 3: Framework for the assessment of social performance
EN15643-4:2012 Sustainability of construction works - Assessment of buildings - Part 4: Framework for the assessment of economic performance
EN15804:2012 Sustainability of construction works - Environmental product declarations - Core rules for the product category of construction products
EN15941-TR:2010 Sustainability of construction works - Environmental product declarations - Methodology for selection and use of generic data
EN15942:2011 Sustainability of construction works - Environmental product declarations - Communication format business-to-business
EN15978:2011 Sustainability of construction works - Assessment of environmental performance of buildings - Calculation method
NORMES EUROPÉENNES
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[EN 15804, p. 33]
LIFE CYCLE ASSESSMENT | NORMES ET STANDARDS
NORMES EUROPÉENNES – CATÉGORIES D’IMPACTS SUR L’ENVIRONNEMENT
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33 LIFE CYCLE ASSESSMENT | NORMES ET STANDARDS
NORMES EUROPÉENNES – PHASES DU CYCLE DE VIE
[EN 15804, p. 33]
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34 PLAN DE l 'EXPOSÉ
1. INTRODUCTION Abondance de labels de durabilité Report possible des impacts
2. LIFE CYCLE ASSESSMENT / ANALYSE DU CYCLE DE VIE Définition Méthodologie Normes et standards
3. LCA/ACV APPLIQUEE A LA CONSTRUCTION Matériaux de construction Eléments de construction Bâtiments Quartiers
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35 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION| MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
1. Bases de données LCI (données génériques) Ecoinvent (Suisse), p.ex. SimaPro software ELCD (Européen) GABI (logiciel GABI)
2. Bases de données de Déclarations environnementales de produits EPD (données spécifiques) Internationale (www.environdec.com/) Norvégienne (www.epd-norge.no/) Français (www.inies.fr/) Néerlandaise (www.mrpi.nl/) Allemande (http://bau-umwelt.de) Britannique (www.bre.co.uk/) Une base de données Belge EPD est en cours d’élaboration
3. Etudes LCA Bois local versus bois d’importation [ projet SuFiQuaD ]
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36 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION| MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
EXEMPLE DE FICHE LCI
[Simapro, “Brick at plant/ RER U”]
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37 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION| MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
EXEMPLE DE FICHE LCI
[Simapro, “Brick at plant/ RER U”]
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38 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION| MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
EXEMPLE DE FICHE EPD
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39 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION| MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
ÉTUDE LCA – BOIS DE PROVENANCE LOCALE VERSUS D’IMPORTATION (Projet SuFiQuaD)
Hardwood
0
100
200
300
400
500
600
native Belgian mix imported
en
vir
on
men
tal co
st
(eu
ro/m
3)
production transport to gate (Europe)
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40 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | ÉLÉMENTS DE CONSTRUCTION
1. Outils de classification des impacts environnementaux
NIBE OVAM – MMG base de données d’éléments BRE - Green Guide to Specification
2. Outils de simulation LCA Baubook Catalogueconstruction.ch OVAM – MMG outil pour l’utilisateur (en cours de développement)
3. Études LCA Éléments de construction [Allacker 2010] Plancher en contact avec le sol [Allacker et al. 2012] Installations techniques [Debacker et al. 2013]
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41 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | ÉLÉMENTS DE CONSTRUCTION
EXEMPLE DE FICHE NIBE
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42 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | ÉLÉMENTS DE CONSTRUCTION
EXEMPLE: CATALOGUECONSTRUCTION.CH
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43 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | ÉLÉMENTS DE CONSTRUCTION
ÉTUDE LCA – INSTALLATIONS TECHNIQUES (Debacker et al. 2013)
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44 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | BÂTIMENTS
1. Outils de simulation LCA BeGlobal Baubook Eco2Soft GPR bouwbesluit Elodie OVAM – MMG outil pour l’utilisateur (en cours de développement)
2. Études LCA
Optimalisation de types de bâtiments représentatifs [SuFiQuaD, doctorat Karen Allacker]
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45 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | BÂTIMENTS
EXEMPLE BAUBOOK ECO2SOFT
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46
-5000
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
REF new optim extra optim
REF new optim extra optim
REF new optim extra optim
LE
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PEtrans
PEelectricity
PEwater
PEheating
PE
IE
EOL E
terraced 1945 detached 1971 - 1990 apartment 1991 - 2001
LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | BÂTIMENTS
ÉTUDE LCA – OPTIMALISATION DE TYPES DE BÂTIMENTS REPRÉSENTATIFS ( projet SuFiQuaD )
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47 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | QUARTIERS
1. Outils de simulation LCA GreenCalc+ (développement récemment arrêté)
2. Etudes LCA
Comparaison de modèles abstraits de quartiers [doctorat Damien Trigaux]
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48 LCA APPLIQUÉE À LA CONSTRUCTION | QUARTIERS
ÉTUDE LCA – COMPARAISON DE MODÈLES ABSTRAITS DE QUARTIERS
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49 Contact
Damien TRIGAUX PhD researcher KU Leuven Department of Architecture Kasteelpark Arenberg 1 - box 2431 3001 Leuven : +32 16 3 21376 E-mail : [email protected]
ÉVALUATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DANS L’ENVIRONNEMENT BÂTI
ANALYSE DU CYCLE DE VIE (ACV) - LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)